沙特阿美石油公司的智能油田项目：从概念到实施

48互联·信息nternet & Informationizing2020 / 10 中国石化8月，新疆维吾尔自治区，正值当地疫情发生反复期间，一场沙尘暴吹袭了天山之南的西北油田采油一厂，狂风大作、飞沙走石。

采油管理一区HSE总监黄平站在巨大的远程监控电子屏前，注视着液晶屏幕上变换的数据：“这段时间疫情反复，油区全部封闭管理，幸好有这套系统，不然就麻烦了。

”通过这套系统，黄平在特殊情况下可足不出户对远离管理区数十公里的沙漠中200多口油井进行“云巡检”——每半小时通过系统自动巡检一次。

这一切便利都源于该油田已经基本建成的智能油田管理系统，现在轻敲键盘、操作手机APP就可以远程管理“云上”采油厂。

采油一厂位于塔里木盆地北缘，辖区遍布四县两市，油区多在大漠戈壁深处，自然环境恶劣，每年有大半年是风沙天气，夏季温度高达50多摄氏度，冬季则冷至零下40多摄氏度，给采油气生产带来了巨大挑战。

通过智能油田建设，采油一厂实现了从数字化到智能化、从“触网”到“上云”的转变，成为中国石化智能油田建设的一个典型。

智能油田，群雄竞起突飞猛进“10年前我们要汇报生产资料，只能拿着手机，站在高处或值班铁皮营房上，到处找信号，断断续续西北油田采油一厂所在沙漠的石油基地。

西北油田智能化建设全链条创效□ 文 / 图 本刊记者 杜宗军 通讯员 杨建晖49互联·信息nternet & Informationizing2020 / 10 中国石化才能完成。

如今只需操作电脑就全部完成。

”地处塔克拉玛干沙漠深处的采油一厂S112“千吨班组”原班长杜守才这样回忆说。

在信息化和互联网时代的浪潮下，能源行业工业化和信息化深度融合的趋势不可抵挡，面对低油价、经济新常态等新形势，国内外能源公司将智能油田建设放在重要位置。

BP的“未来油田”项目始于2003年，挪威国家石油公司于2005年启动“整合运营项目”，壳牌自行开发了一套智能油田技术。

智能油田(中英文)(核心部分)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：I-Field Surveillance Layer Development一号油田监测层的发展Qatif & Haradh Increment-III (Al-Arnaout 2007; Saleri 2006) intelligent field implementation served as a pilot and testing ground for defining, developing and implementing the surveillance layer building components through:•Mapping the data flow path from the fields to the desktop•Exploiting the interfacing and integration of intelligent field technologies •Defining I-Field data acquisition & delivery requirement (data, applications, processes and systems)•Assessing existing data acquisition and delivery implementation•Assessing existing processes, operations and implementation challenges •Defining user requirements (data types, frequency, resolution, support) •Defining surveillance required tools & applications盖提夫和哈拉德增量三号（Al-Arnaout 2007; Saleri 2006）智能油田被用作一个试验测试地区来来定义、开发并启用监测层。

从数字油田到智能油田和智慧油田随着科技的不断发展，数字技术、和大数据的应用日益普及，石油行业也在经历着一场深刻的变革。

从数字油田到智能油田和智慧油田的演进，既是技术发展的必然趋势，也是行业转型升级的必然要求。

一、数字油田数字油田是石油行业在信息化、数字化转型过程中的产物。

它通过引入先进的数字技术和设备，建立起全面、高效的数字化管理体系，实现了油田勘探、开发、生产、运营等各个环节的数字化。

数字油田的出现，极大地提高了油田的生产效率和管理水平，降低了生产成本，为石油行业的可持续发展奠定了基础。

二、智能油田智能油田是在数字油田的基础上，利用人工智能、大数据等技术对数据进行深度挖掘和分析，实现数据驱动的决策和管理。

智能油田能够自动识别和预测油田的生产状况，优化生产流程，提高生产效率。

同时，通过智能化管理，可以实现资源的优化配置，降低能耗和排放，提高环保水平。

三、智慧油田智慧油田是石油行业未来的发展方向。

它是在数字油田和智能油田的基础上，引入物联网、云计算等技术，建立起更加全面、智能的管理体系。

智慧油田可以实现全方位的自动化管理和监控，从源头上减少环境污染和资源浪费。

同时，智慧油田还可以通过数据共享和信息交流，实现跨部门、跨区域的协同管理和服务，提高行业的整体竞争力。

四、结语从数字油田到智能油田和智慧油田的演进，是石油行业适应新时代发展要求的重要举措。

通过不断引入先进技术，推动行业的数字化、智能化和智慧化转型，石油行业将实现更加高效、环保、可持续的发展。

这也将为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

油田注水系统是石油工业的重要组成部分，对于保证油井生产和提高采收率具有重要意义。

然而，随着油田开采的不断深入，注水系统的运行和管理面临着越来越多的挑战。

为了提高注水系统的效率和水质合格率，本文提出了一种智能优化方法，旨在实现注水系统的优化运行和实时监控。

在过去的研究中，油田注水系统的优化主要集中在泵站调度、管网优化、能耗降低等方面。

Introduction介绍The development and implementation of the Intelligent Field (I-Field) initiative is one of Saudi Aramco’s key strategic imperatives aimed at optimizing field development and operation strategies. Saudi Aramco’s I-Field objectives include:•Enhancing recoverable HC through in-time intervention and full-field optimization •Enhancing Health, Safety and Environment (HSE) through remote monitoring and intervention•Reducing operation cost by reducing manual supervision and intervention智能油田（一号油田）方案的制定和实施是沙特阿拉伯国家石油公司重要的战略需要之一，旨在优化油田开发和经营策略。

沙特阿拉伯国家石油公司油田的目标包括：•通过及时的干预和全方位的优化，提高油气的回收；•通过远程监控和干预，加强健康，安全和环境；•通过减少人工监督和干预来降低运营成本。

To achieve these objectives, the I-Field initiative is being implemented on two parallel paths, one is of installing in new and old fields fit-for-purpose permanent downhole, well head and surface sensors, and actuators. The objective of this path is to evaluate exploit and drive available intelligent field technologies to address company objectives (Afaleg 2005; Al-Arnaout 2007; Mubarak 2007; Salamy 2007; Saleri 2006). The second path is a structured development approach that captures the challenges, lessons learned and integrates required systems, specifications, processes and procedures for an over all solution that lays out an architecture for large scale implementation and a company-wide role out. This paper will focus on of the later path and specifically on the details of the surveillance layer development; the back bone of the I-Field.为了实现这些目标，一号油田的方案正通过两条并行途径实施，一种是安装在新老油田的井下，井口，地面传感器和调节器。

智能完井技术在沙特UTMN区块的应用摘要：智能完井将现代测控技术、机电一体化技术、计算机与网络技术等应用于完井工程领域，可用于多储集层、多分支井油气开采，能够实时动态地进行井下多参数测试、多功能操作、井下自动控制与地面联网协同决策相结合。

该技术在沙特UTMN区块的应用取得了良好效果。

关键词：智能完井；分支井；封隔器；监测系统1 智能完井概念智能完井就是在井中安装了可获得井下油气生产信息的传感器、数据传输系统和控制设备，并可在地面进行数据收集和决策分析的完井技术。

现在，智能完井技术可以提供连续监测井下动态，适用于海底油井、高度非均质油藏井、深水井、多分支井等。

它集井下监测、层段流体控制和智能油藏管理为一体，既可改善油藏管理又能节省物理修井时间[1] [2]。

通过智能井可以进行远程控制，达到优化产能的目的。

其实质是油藏监测和控制技术，控制气、水和油窜。

智能完井分为以下几个系统：[1] [2]1、井下动态监测系统。

2、井下流体控制系统及技术。

3、井下优化开采系统：4、完井管柱与工艺。

2智能完井技术优越性与常规完井相比，智能完井技术通过把各种传感器长期放置在井下，可以对井下的各特性参数进行实时动态监测，既可以准确判断井下的各种情况，又能避免诸多的生产测试，减少对生产的干扰，节省测试费用[3]。

其优越性主要表现在：1、通过定性定量监测、开关各油层，调整层段流量，提高油田的最终采收率。

2、现代智能完井系统能够实时获得生产层井下信息实现实时监测功能。

3、智能完井系统能够在地面上识别流入控制阀的位置，有选择地开关某一油层，从而实现在不关井的情况下进行井身结构重配。

便于管理，适用于偏远地区、海上或沙漠油田。

4、便于油藏管理。

提供更广泛的监测资料、油藏信息。

油藏信息的扩大使先进的油藏管理向着精确的流体前缘图解和油藏描述方向发展。

更适用于油藏结构复杂、不确定性较高、需要录取资料多的井。

5、现代智能完井系统可通过减少作业时间与维修量、优选采油工艺、增加采收率来节约成本。

石油行业的数字化转型案例成功企业的实践经验随着科技的迅猛发展，数字化转型已经成为石油行业的必然趋势。

在这个信息化的时代，如何通过数字化手段提高工作效率、降低成本，成为石油企业追求的目标。

本文将介绍一些在数字化转型方面取得成功的石油企业的实践经验，以供其他企业借鉴。

一、创新技术的运用沙特阿美公司是全球最大的石油公司之一，其在数字化转型方面取得了显著的成果。

该公司利用人工智能、大数据分析等先进技术，对石油生产过程进行全面监控和优化。

通过实时监测油田数据，公司能够精确预测油井产量和设备故障，及时调整生产计划，提高生产效率。

此外，沙特阿美还引入了虚拟现实技术，用于模拟石油勘探和开采过程，有效降低了人员培训成本，并减少了勘探风险。

另一个成功的案例是美国哈里伯顿公司。

该公司开发了一套基于云计算的油田管理系统，能够实时监控和分析油田数据，提供决策支持。

通过该系统，公司能够更加准确地评估油藏储量，优化开采方案，提高石油回收率。

此外，哈里伯顿还利用人工智能和机器学习技术，进行地质勘探和井筒设计，大大提高了勘探的准确性和效率。

二、数据安全与隐私保护在数字化转型过程中，数据安全和隐私保护是非常重要的问题。

为了确保数据的安全性和可靠性，石油企业需要采取一系列措施。

比如，建立完善的数据加密和访问权限控制机制，确保敏感信息的安全；开展信息安全培训，提高员工的安全意识；与第三方企业建立良好的合作关系，共同保障数据的安全。

同时，石油企业还需要遵守当地法律法规，保护用户的隐私权益，确保数据的合法、合规使用。

三、组织架构调整与企业文化重塑数字化转型不仅仅是一种技术的革新，更是对企业组织架构和企业文化的重塑。

成功的石油企业通常会对组织结构进行调整，打破原有的疆界和固有观念，推动部门间的协同合作。

此外，石油企业还需要重视员工的培训和激励，提升员工的数码素养和创新意识。

同时，企业文化的塑造也非常重要，要鼓励员工敢于创新、接受变革，营造良好的数字化氛围。

石油行业智能化油田开发方案第一章智能化油田开发概述 (3)1.1 智能化油田开发的意义 (3)1.2 国内外智能化油田开发觉状 (3)1.3 智能化油田开发的关键技术 (3)第二章数据采集与传输 (4)2.1 数据采集技术 (4)2.1.1 传感器技术 (4)2.1.2 数据采集设备 (4)2.1.3 数据预处理技术 (4)2.2 数据传输技术 (4)2.2.1 有线传输技术 (5)2.2.2 无线传输技术 (5)2.3 数据存储与管理 (5)2.3.1 数据存储技术 (5)2.3.2 数据管理技术 (5)2.3.3 数据安全与隐私保护 (5)第三章油田物联网技术 (5)3.1 物联网概述 (5)3.2 油田物联网架构 (6)3.3 油田物联网应用 (6)3.3.1 设备监控与故障预警 (6)3.3.2 生产数据实时分析 (6)3.3.3 能耗优化 (6)3.3.4 安全管理 (6)3.3.5 环境监测 (6)3.3.6 智能决策支持 (7)第四章油田大数据分析 (7)4.1 大数据分析概述 (7)4.2 油田大数据处理技术 (7)4.2.1 数据采集 (7)4.2.2 数据预处理 (7)4.2.3 数据存储 (7)4.2.4 数据处理和分析 (7)4.2.5 可视化展示 (7)4.3 大数据分析应用 (8)4.3.1 地质勘探 (8)4.3.2 钻井工程 (8)4.3.3 采油工程 (8)4.3.4 油田管理 (8)4.3.5 环境保护 (8)4.3.6 其他应用 (8)第五章智能化油田开发决策支持系统 (8)5.1 决策支持系统概述 (8)5.2 油田开发决策支持系统架构 (8)5.3 决策支持系统应用 (9)第六章智能化油田开发优化技术 (9)6.1 优化技术概述 (9)6.2 油田开发优化算法 (10)6.2.1 遗传算法 (10)6.2.2 粒子群算法 (10)6.2.3 神经网络算法 (10)6.2.4 模糊算法 (10)6.3 优化技术应用 (10)6.3.1 油藏参数优化 (10)6.3.2 开发方案优化 (10)6.3.3 生产过程优化 (11)6.3.4 调整策略优化 (11)第七章油田智能监控系统 (11)7.1 监控系统概述 (11)7.2 油田监控系统架构 (11)7.3 监控系统应用 (11)7.3.1 井口参数监测 (11)7.3.2 设备运行状态监测 (12)7.3.3 环境监测 (12)7.3.4 安全生产管理 (12)7.3.5 生产数据分析与优化 (12)7.3.6 移动应用 (12)第八章油田智能应急处理系统 (12)8.1 应急处理系统概述 (12)8.2 油田应急处理系统架构 (12)8.2.1 系统组成 (12)8.2.2 系统架构设计 (13)8.3 应急处理系统应用 (13)8.3.1 实时监控 (13)8.3.2 预警与报警 (13)8.3.3 应急指挥与调度 (13)8.3.4 信息发布与反馈 (13)第九章智能化油田开发经济效益分析 (14)9.1 经济效益概述 (14)9.2 经济效益评估方法 (14)9.2.1 投资回报率（ROI） (14)9.2.2 成本效益分析（CBA） (14)9.2.3 敏感性分析 (14)9.3 经济效益分析应用 (14)9.3.1 投资回报率分析 (14)9.3.2 成本效益分析 (14)9.3.3 敏感性分析 (15)第十章智能化油田开发前景与展望 (15)10.1 智能化油田开发前景 (15)10.2 面临的挑战与机遇 (15)10.3 发展趋势与展望 (16)第一章智能化油田开发概述1.1 智能化油田开发的意义我国经济的快速发展，石油资源的需求日益增长，而传统的油田开发方式已经难以满足当前的发展需求。

石油行业智能油田开发方案随着科技的不断发展，智能化已经渗透到了各行各业。

作为能源产业的重要组成部分，石油行业也开始积极探索智能化的应用。

智能油田开发方案的提出，旨在提高石油开采效率、降低生产成本，并保护环境。

本文将介绍石油行业智能油田开发方案的背景和核心内容。

一、背景随着传统油田逐渐进入中后期，油田开采难度增加，传统的开采方式已经无法满足需求。

此外，石油行业也面临着许多挑战，如能源需求增长、环境污染等。

为了应对这些挑战，提高油田开采效率，石油行业开始推动智能化技术的应用。

二、核心内容1. 无人化生产传统的油田开发方式需要大量的人力投入，人员安全和成本管理成为制约因素。

智能油田开发方案将引入无人化生产，通过自动化设备和机器人代替人力，减少人员风险，提高生产效率。

2. 大数据分析智能油田开发方案将利用大数据分析技术对油田生产过程进行全面监控和分析。

通过实时采集和分析各类数据，可以做出准确的生产预测和优化决策，提高生产效率并降低成本。

3. 人工智能应用人工智能是智能油田开发方案的核心技术之一。

通过人工智能的应用，可以实现无人化操作、故障预警和自主决策等功能。

同时，人工智能还可用于优化储量管理、资源分配和生产调度等方面，提高系统的整体效能。

4. 物联网连接智能油田开发方案还将借助物联网技术实现各个设备之间的连接和数据传输。

通过建立油田生产设备的传感器网络，可以实现设备状态监测、故障报警和远程控制等功能，提高生产效率和减少人力资源的浪费。

5. 环境保护智能油田开发方案注重环境保护，在油田生产过程中减少废气、废水和固体废物的排放。

通过精细化的生产过程控制和循环利用技术，可以最大限度地减少对环境的负面影响。

三、未来展望智能油田开发方案的提出标志着石油行业进入了一个新的发展阶段。

未来，随着技术的不断发展和应用，智能油田开发方案将不断完善和扩展。

通过智能化技术的应用，石油行业可以进一步提高油田开采效率，降低生产成本，并实现可持续发展。

智慧油田解决方案一、背景介绍随着全球对能源需求的不断增长，油田开采面临着越来越多的挑战。

为了提高油田开采效率、降低成本、保证安全，智慧油田解决方案应运而生。

本文将详细介绍智慧油田解决方案的定义、目标以及实施步骤。

二、智慧油田解决方案的定义智慧油田解决方案是基于先进的信息技术和油田开采工艺的结合，通过实时数据采集、分析和管理，以提高油田开采效率、降低成本、保证安全的目标，为油田开采企业提供全面的技术支持和解决方案。

三、智慧油田解决方案的目标1. 提高油田开采效率：通过实时数据采集和分析，优化生产过程，降低生产成本，提高油田开采效率。

2. 降低运营成本：通过智能化设备和自动化系统的应用，减少人力资源投入，降低运营成本。

3. 提升安全性：通过实时监测和预警系统，及时发现和处理潜在的安全隐患，保障工作人员和设备的安全。

4. 实现可持续发展：通过节能减排和资源优化利用，减少对环境的影响，实现油田可持续发展。

四、智慧油田解决方案的实施步骤1. 数据采集与传输：安装传感器设备，实时采集油田各项数据，包括温度、压力、流量等，并通过网络传输到数据中心。

2. 数据存储与管理：建立数据中心，对采集到的数据进行存储和管理，包括数据清洗、整理、存档等工作。

3. 数据分析与优化：利用大数据分析技术，对采集到的数据进行挖掘和分析，寻找生产过程中的瓶颈和改进空间，并提出优化方案。

4. 智能化设备与系统应用：根据优化方案，引入智能化设备和系统，实现自动化控制和监测，提高生产效率和安全性。

5. 实施和培训：根据具体需求，制定实施计划，并进行相应的培训，确保系统的顺利运行和工作人员的熟练操作。

6. 监控与维护：建立监控系统，对智慧油田解决方案进行实时监测和维护，及时处理故障和异常情况，保证系统的稳定运行。

五、智慧油田解决方案的应用案例1. 实时生产监控系统：通过传感器设备采集油井的实时数据，包括油压、水压、油温等，实时监控油井的生产情况，及时发现和处理异常情况，提高生产效率。

重庆科技学院智能油田解决方案建议书作者：罗欢、王源波、黄举、程丹、许文物联网在智能油田的核心应用是油井生产远程监控系统，该系统包括油井生产数据远程采集传输系统、油井生产远程分析管理系统、油井生产远程控制系统三个子系统。

系统通过传感器、摄像头等设备对油气井生产数据进行采集．通过CDMA传输终端把信息发送至生产管理部门，以便其对信息进行分析管理，以掌握油井生产状况，并进行必要的远程控制。

油井生产远程监控系统为油田高效开发、降低消耗、安全生产、减轻员工劳动强度、提高工作效率和管理水平提供了可靠的保障。

本方案中整个智能油田系统网络主要采用无线局域网技术，以物联网技术为主体。

应用到无线温度监测、无线震动监测、无线腐蚀监测、无线压力监控、无线感应阀位、无线视频等等。

从而随时都能监测到油田温度，震动，设备的被腐蚀度、受压力程度，以及阀位的安全性。

关键词：智能油田、物联网、油井生产监控20世纪80年代掀起的第一次提高采收率研究和应用的热潮，推动了各种EOR技术的进步和成熟，那么斯塔特福约尔得(Sta~ord)等油田以油藏模拟、油藏监测、水平井和油藏管理相结合的提高采收率技术，在21世纪初已经掀起了以智能油田为标志的第二次提高采收率技术研究和应用的热潮。

智能油田展示了油气田开发将进入智能化、自动化、可视化、实时化的闭环新阶段。

智能油田的基本概念和发展方向就是将涉及油气经营的各种资产(油气藏等实物资产、数据资产、各种模型和计划与决策等)，通过各种行动(数据采集、数据解释与模拟、提出并评价各种选项、实施等)，有机地统一在一个价值链中，形成虚拟现实表征的智能油田系统。

人们可以实时观察到油田的自然和人文信息，并与之互动。

智能油田的基础与核心建立智能油田是一个系统工程，而建立数据银行和信息平台是建立智能油田的基础。

智能油田的核心是将油气发现与开发工作从历史性分类资料的顺序处理改变成实时资料的并行处理，利用实时数据流结合创新型软件的应用和高速计算机系统，建立快速反馈的动态油藏模型，并将这些模型配合遥测传感器、智能井和自动控制功能，让经营者更直接地观察到地下生产动态和更准确地预测未来动态变化，以便提高产量和进行有效的油田管理，实现各种层次的闭环优化管理，最终实现全油田范围的实时闭环资产经营管理(图1)。